棉花GhCAD6基因在棉花纤维发育中的功能及调控机制研究

项目名称： 棉花GhCAD6基因在棉花纤维发育中的功能及调控机制研究

项目编号： No.31460386

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 食品科学、农学基础与作物学

项目作者： 李波

作者单位： 新疆农业科学院

项目金额： 46万元

中文摘要： 肉桂醇脱氢酶（CAD）是植物苯丙烷代谢途径中的关键基因，参与木质素的合成及调控作用，并参与植物细胞壁的合成与沉积。本研究旨在通过调控棉花纤维苯丙烷代谢途径中关键酶基因GhCAD6在棉纤维中的表达活性,来解析苯丙烷代谢途径关键基因在棉纤维发育中的功能及调控机制。结合GhCAD6基因在拟南芥同源基因突变体（cad5）的表皮毛发育情况的研究基础，分别将陆地棉中GhCAD6基因进行过表达及基因沉默分析转基因后代植株中苯丙烷代谢途径中相关基因的转录活性；并观察棉花纤维品质形成的变化情况；同时采用透射电镜技术观察转基因棉花后代细胞壁结构的变化情况；利用FTIR及GC-MC等化学分析方法检测不同发育时期棉花纤维中木质素含量及组分的变化情况。结合分子手段及化学分析方法共同揭示GhCAD6基因对棉花纤维发育过程中苯丙烷代谢途径的影响，进一步分析在棉花纤维中的分子机理。

中文关键词： GhCAD6；转基因；纤维品质；化学分析；调控机制

英文摘要： In the present study, we use the expression pattern of GhCAD6 to investigate its function and mechanism in fiber development. Based on the phenotype of cad gene mutant of Arabidopsis, transgenic cotton of GhCAD6-OE(over-expression) and GhCAD6-RNAi were constructed to show the development of cotton fiber cell walls and fiber quality; we also analyze the changes of transcriptional level of GhCAD6 pathway from the transgenic cotton progeny; the fiber cell wall structure of transgenic cotton will be observed by the transmission electron microscopy, The fiber component change of transgenic cotton will be analyzed by the methods of GC-MS and FTIR. To sum up, we plan to adopt molecular techniques and chemical analysis method to uncover the role of GhCAD6 in the phenylpropanoid metabolic pathway in cotton fiber development.

英文关键词： GhCAD6;Transgenic;Fiber Quality;Chemistry analysis;Regulating mechanism